基于C8051的流量仪设计与应用

由此可见，液晶的串行接口方式大大简化了液晶显示与单片机间的接口设计。

2.3 A/D和D/A转换电路

D07-19B型质量流量控制器的“流量监测”端接单片机的A/D输入端，“设定”端与单片机的D/A输出端，两个端的信号都是0-5V的直流电压信号。

C8051F410单片机的内部ADC能转换的电压范围是0~2.2V,因此必须对“流量监测”信号进行处理，符合单片机的AD转换要求，否则将不能正确地转换。所以对“流量监测”端的0~5V电压信号进行分压转换到0-2.2V范围内，才能使单片机对外部输入电压进行正确的处理。

图4 D/A和A/D转换外围电路

Fig.4 D/A and A/D conversion circuit

C8051F410单片机的内部有两个12位的电流型DA转换器，最大输出电流可以有四种不同的设置：0.25mA、0.5mA、1mA、2mA.若要控制“设定”,需要将DAC输出串联一个电阻至GND,若将DAC的最大输出电流设置为2mA,选用2.5K串联电阻，则最大输出电压为5V.

为了保证A/D和D/A的转换精度，整个系统的电路中所使用的运算放大器采用高精度运算放大器OPA2277构成电压跟随器，使得系统的稳定性有效地提高。如图4所示为D/A和A/D转换电路。

3 软件结构设计

C8051F410可以与8051兼容的微控制器内核，所以单片机软件采用C51编写，使用Keil C uVision 4集成开发环境。本系统软件设计采用模块化、结构化设计方法，整个程序主要由程序初始化、键盘扫描、参数设定子程序、时间定时子程序、AD采样处理和DA输出子程序和显示子程序等部分组成。如图5所示为系统主程序流程图。

图5 系统软件设计结构图

Fig.5 Schematic diagram of the software testsystem

4 结语

该气体流量仪基于C8051F410单片机，能实现对质量流量控制器的智能精准检测。

其系统设计充分利用C8051F410单片机具有的片内丰富资源，通过单片机片内A/D和D/A实现数据采集控制，提高了采集数据的可靠性和准确度。该气体流量仪电路设计简单，稳定性好，性价比高，具有很大的市场推广价值。